El debate sobre los peligros de los motores diésel y la amenaza de prohibir la circulación de vehículos diésel en Alemania está candente desde hace muchas semanas. En febrero de este año, algunos neumólogos avivaron de nuevo la ya acalorada discusión con sus dudas sobre los valores límite existentes. Aunque desde entonces se ha demostrado que estas críticas son insostenibles, el interés público por los óxidos de nitrógeno no ha disminuido. Por ejemplo, el cómico Mario Barth repitió su escepticismo sobre los valores límite definidos internacionalmente en su último programa "Mario Barth al descubierto", en el que también se utilizó nuestro air-Q. Justo un día antes, el programa satírico "Die Anstalt" también abordó el tema de los límites de óxidos de nitrógeno y refutó a los escépticos de los valores límite.
Mientras muchos conductores de diésel temen ahora ver limitada su movilidad individual, los expertos en salud reconocen que la contaminación atmosférica, cada vez mayor, es una amenaza creciente para nuestro bienestar. A mediados de febrero de 2019, la Organización Mundial de la Salud (OMS) invitó a expertos a Ginebra para debatir sobre los riesgos para la salud de la contaminación atmosférica y las posibles contramedidas. El discurso ya no se centra únicamente en la contaminación del aire exterior. En este contexto, la calidad del aire de los espacios interiores es cada vez más peligrosa. Además de las partículas y las sustancias orgánicas volátiles, los óxidos de nitrógeno en particular constituyen un motivo concreto para un debate más profundo.
¿Qué son los óxidos de nitrógeno?
En el aire exterior hay hasta siete óxidos de nitrógeno diferentes. Los compuestos de nitrógeno y oxígeno para formar compuestos de óxido de nitrógeno sólo se forman durante reacciones endotérmicas, es decir, sólo cuando se suministra energía desde el exterior.
La formación de óxidos de nitrógeno, en su mayoría subproductos indeseables de diversos procesos de combustión, puede atribuirse tanto a causas naturales como antropogénicas. La aparición natural de óxidos de nitrógeno en la atmósfera terrestre puede atribuirse principalmente a la aparición de rayos. Tanto la frecuencia como la duración de los rayos son decisivas para la concentración de nitrógeno en la troposfera media y alta. Según diversos estudios, los rayos son responsables de hasta el 90% de los óxidos de nitrógeno en esta parte de la atmósfera.
Los mayores emisores de óxidos de nitrógeno en la baja troposfera, aparte de la combustión de carburantes en el tráfico rodado, son principalmente las instalaciones de combustión de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo, el gas natural y la madera, así como de residuos. En recintos cerrados, no sólo el aire que entra del exterior provoca contaminación por óxido de nitrógeno. La concentración de óxido de nitrógeno en el aire que respiramos también aumenta debido a la combustión de combustibles fósiles, por ejemplo al cocinar o calentar chimeneas y estufas de carbón. La formación del gas de efecto invernadero óxido nitroso, conocido como gas de la risa, también se atribuye a causas antropogénicas. El óxido nitroso no sólo se produce al quemar combustibles fósiles. La fertilización con abonos nitrogenados en la agricultura, en particular, contribuye significativamente a la formación de óxido nitroso (N₂O). Sin embargo, los óxidos de nitrógeno decisivos para la calidad del aire son el monóxido de nitrógeno (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO₂). En las regiones urbanas densamente pobladas, la concentración de ambos gases juntos puede superar a menudo un valor de 500 µg/m³, oxidándose el monóxido de nitrógeno a dióxido de nitrógeno en el aire. Además, la reacción del NO₂ con el agua puede producir ácido nitroso (HNO₂), que también es un contaminante medioambiental. El dióxido de nitrógeno también es precursor de numerosos contaminantes secundarios, como el ácido nítrico o los aerosoles inorgánicos y fotooxidantes (por ejemplo, el ozono).
¿Por qué necesitamos valores límite para los óxidos de nitrógeno?
Esta contaminación por óxidos de nitrógeno provocada por el hombre tiene graves consecuencias para el ecosistema. Los óxidos de nitrógeno intervienen en la formación de ozono y smog en la atmósfera. Además, el ácido nítrico formado a partir de la reacción de los óxidos de nitrógeno, por ejemplo, contribuye significativamente a la formación de lluvia ácida. El dióxido de nitrógeno, en particular, es en parte responsable de la sobrefertilización y acidificación de los suelos y, en algunos casos, de las masas de agua. El dióxido de nitrógeno también puede provocar retraso del crecimiento, envejecimiento prematuro y necrosis (es decir, muerte localizada de los tejidos) en las plantas.
Desde 2004, se han publicado numerosos estudios que muestran una relación entre las variaciones diarias de las concentraciones de dióxido de nitrógeno y los cambios en la incidencia de los síntomas respiratorios, los ingresos hospitalarios e incluso la mortalidad. Otros estudios muestran también una relación entre las tasas de enfermedad y mortalidad y la exposición a largo plazo al dióxido de nitrógeno. Todos los estudios a corto y largo plazo publicados hasta la fecha confirman estos efectos nocivos del dióxido de nitrógeno incluso en concentraciones al borde o incluso por debajo de los valores límite de la UE. Este valor límite se basa en las recomendaciones de la OMS, que ha fijado un valor límite anual de 40 µg/m³ y un valor límite de 1 hora de 200 µg/m³. Los resultados de las investigaciones toxicológicas y de los estudios en locales cerrados sugieren una interpretación causal entre el dióxido de nitrógeno y los efectos sobre las vías respiratorias. Por ello, la Organización Mundial de la Salud está estudiando la posibilidad de ajustar en consecuencia sus recomendaciones de valores límite para el dióxido de nitrógeno. Por un lado, la OMS aboga por una directriz a corto plazo y basada en datos epidemiológicos. Por otro lado, solicita una directriz para valores medios anuales basada en los últimos descubrimientos.
Algunos de los estudios se realizaron en interiores, donde el dióxido de nitrógeno es generado deliberadamente por aparatos de combustión sin ventilación. Otros estudios se centraron en el aire exterior, donde el dióxido de nitrógeno es sólo uno de los componentes de la mezcla de aire. Esta compleja interrelación de los distintos componentes del aire dificulta la interpretación de esos estudios, ya que las causas de los efectos demostrables sobre la salud no pueden atribuirse claramente al NO₂. Por este motivo, la mayoría de las conclusiones sobre los efectos nocivos del dióxido de nitrógeno para la salud se extraen de pruebas toxicológicas realizadas en interiores y de estudios observacionales.
No obstante, los estudios sobre la calidad del aire ambiente también pueden aportar información sobre los efectos nocivos de los óxidos de nitrógeno. Por ejemplo, se han demostrado los efectos nocivos del dióxido de nitrógeno con tasas de exposición fijas de otros contaminantes. También se ha demostrado un cambio en los efectos de las partículas causado por el dióxido de nitrógeno.
Efectos nocivos del dióxido de nitrógeno para la salud
La exposición al dióxido de nitrógeno puede tener diversas consecuencias físicas. Entre ellas se incluyen
- Daños en el tejido mucoso
- Irritación de los ojos
- Daños en todo el tracto respiratorio
- Mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares
- Mayor riesgo de diabetes de tipo II
- Aumento de la mortalidad y de los ingresos hospitalarios por causas específicas en el conjunto de la población
Como el dióxido de nitrógeno tiene una solubilidad en agua comparativamente baja, no se fija en las vías respiratorias superiores, es decir, la boca y la garganta, así como la nariz y los senos paranasales. Como resultado, el contaminante llega a las vías respiratorias inferiores, como los bronquios y los alvéolos, donde puede causar inflamación y daños en el tejido celular. El NO₂ puede provocar hipersensibilidad en los bronquios, lo que favorece el desarrollo de enfermedades respiratorias alérgicas.
El aumento constante de las dolencias alérgicas, sobre todo en las zonas urbanas ricas en contaminantes, sugiere una relación entre la exposición a los óxidos de nitrógeno y las reacciones inmunitarias relacionadas con la alergia. Varios estudios han llegado a la conclusión de que los óxidos de nitrógeno del aire que respiramos se adhieren a las proteínas alergénicas. Estos alérgenos nitrados favorecen presumiblemente la producción de anticuerpos, que liberan histamina y sustancias similares a la histamina como defensa inmunitaria y desencadenan así reacciones alérgicas. Los óxidos de nitrógeno pueden aumentar el potencial alergénico del polen y las partículas, especialmente como resultado de la contaminación atmosférica en zonas urbanas congestionadas. El smog húmedo del verano puede aumentar aún más la tasa de nitración, por lo que las proteínas del aire se enriquecen con nitrógeno en pocas horas. Por tanto, existe la sospecha justificada de que la contaminación por óxidos de nitrógeno en el aire favorece el desarrollo de alergias e intensifica las reacciones de los alérgicos. Los síntomas típicos asociados incluyen rinitis alérgica (fiebre del heno), asma bronquial, eczema atópico (neurodermatitis) y shock anafiláctico, así como urticaria y sinusitis.
Entre 2014 y 2016, la Organización Mundial de la Salud, el Instituto Suizo de Salud Pública y Tropical (Swiss TPH), así como las autoridades sanitarias de Canadá (Canada Health) y Estados Unidos (U.S. EPA) pudieron identificar vínculos entre la exposición al dióxido de nitrógeno y un aumento de la mortalidad general y de la mortalidad por enfermedades cardiovasculares y respiratorias en estudios a corto plazo. Para 2014, con un límite de cuantificación inferior de 10 µg/m³ de NO₂, se atribuyeron un total de 5.966 muertes prematuras a la contaminación por dióxido de nitrógeno durante un periodo de tiempo más largo.
En este contexto, el número total de años de vida perdidos en todo el mundo se estimó en 49.726. El aumento de las urgencias cardiopulmonares, es decir, las que afectan al corazón y a los pulmones al mismo tiempo, y el aumento de las hospitalizaciones por dolencias cardiovasculares y respiratorias también se asociaron a un aumento de los niveles de dióxido de nitrógeno.
En la actualidad existen pruebas moderadas del riesgo de desarrollar diabetes mellitus como consecuencia de la exposición a largo plazo al dióxido de nitrógeno. En este contexto, las pruebas se refieren a aquellos resultados que se muestran de forma consistente en los estudios y que, por tanto, indican una conexión entre la aparición de determinadas enfermedades y el dióxido de nitrógeno. Que estas pruebas sean moderadas o sólidas depende del número de estudios realizados. Los estudios publicados hasta la fecha sólo incluyen los trastornos nerviosos relacionados con la diabetes y el denominado "pie diabético" en sus observaciones de las deficiencias físicas típicas de la diabetes. No se han tenido en cuenta otras afecciones causadas por la diabetes, como la cardiomiopatía y la nefropatía. Por tanto, cabe incluso suponer que las discapacidades relacionadas con el NO₂ están infravaloradas.
Además de la diabetes de tipo 2, existen otras consecuencias para la salud de la exposición al dióxido de nitrógeno que se observan sistemáticamente. Entre ellas se incluyen la tasa de morbilidad debida a la hipertensión arterial, así como la tasa de mortalidad debida a la insuficiencia cardiaca, la cardiopatía isquémica (CI) y los accidentes cerebrovasculares.
Por sus propiedades irritantes y asfixiantes, el gas NO₂ es especialmente nocivo para las vías respiratorias. Los resultados coherentes de numerosos estudios proporcionan ahora pruebas sólidas de que el dióxido de nitrógeno favorece el desarrollo de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Otros estudios han demostrado la relación entre la exposición al dióxido de nitrógeno y numerosos tipos de daños en los órganos respiratorios. Dependiendo de la duración de la exposición y de la cantidad de contaminantes ingeridos, se trata de edema pulmonar agudo, inflamación de los bronquiolos y enfermedad reactiva de las vías respiratorias similar al asma. El NO₂ también es en parte responsable del aumento de la reactividad bronquial y, por tanto, del desarrollo del asma bronquial, así como de la constricción bronquial y de una mayor susceptibilidad general a las infecciones respiratorias. Especialmente durante un periodo prolongado de varios años, la exposición al dióxido de nitrógeno alberga el riesgo de deterioro de la función pulmonar en los adultos y del crecimiento pulmonar en los niños. También aumenta el riesgo de cáncer de pulmón y el riesgo de reducción del peso al nacer en los recién nacidos.
Medidas contra la contaminación por dióxido de nitrógeno
Según la OMS, el 91% de la población mundial vive actualmente en lugares donde los contaminantes atmosféricos superan los límites recomendados. En todo el mundo, 4,2 millones de muertes se atribuyen a la contaminación del aire exterior y otros 3,8 millones a la contaminación del aire interior. Estas dramáticas cifras revelan la urgente necesidad de actuar para reducir los contaminantes atmosféricos en general y el dióxido de nitrógeno en particular.
Las medidas necesarias para mejorar la calidad del aire requieren una regulación política, además de soluciones individuales. Medidas políticas:
- Amplios cambios en la planificación municipal y nacional del transporte: expansión de sistemas de propulsión alternativos como los motores eléctricos y el repostaje con gases licuados, introducción de zonas medioambientales para limitar la contaminación en áreas muy contaminadas, ampliación del transporte público local y de la infraestructura ciclista, etc.
- Eliminación gradual del suministro energético basado en combustibles fósiles y expansión simultánea de las energías renovables alejadas de los procesos de combustión.
- Aplicación de la agricultura y la silvicultura sostenibles
- Otra medida controvertida es la siembra de nubes, en la que los aviones liberan sustancias químicas especiales para acelerar la formación de nubes y aglutinar los contaminantes atmosféricos mediante precipitaciones.
Medidas individuales:
- Mediciones exhaustivas y precisas en tiempo real con sensores específicos para evitar la clasificación errónea de contaminantes, identificar mejor las principales fuentes de contaminantes y sus valores máximos, como las exposiciones a largo plazo.
- Evite en la medida de lo posible los procesos de combustión en el interior, por ejemplo, fumar, cocinar en cocinas de gas o barbacoas en las inmediaciones, etc.
- Utilización de purificadores de aire, para lo cual debe tenerse cuidado de que no se utilicen otros contaminantes, como el ozono, para filtrar los contaminantes.
- Replantearse la movilidad y el consumo: comprar en temporada y en la región siempre que sea posible, fabricar o reparar los productos uno mismo, comprar en tiendas en lugar de recibir los productos en casa, utilizar la bicicleta y el transporte público, etc.
